Uma equipa de investigação liderada pelo Professor Kong Lingtao do Instituto de Física do Estado Sólido da Academia de Ciências de Hefei da Academia Chinesa de Ciências alcançou recentemente progressos na investigação de materiais baseados em estruturas metal-orgânicas (MOF), desenvolvendo com sucesso um novo material funcional capaz de remover eficientemente iões de flúor da água e realizar uma deteção visualizável em tempo real. Este resultado oferece uma nova abordagem técnica para problemas como a baixa eficiência dos métodos tradicionais de remoção de flúor e a separação entre as etapas de remoção e monitorização.
Os iões de flúor são poluentes comuns da água. A ingestão adequada é benéfica para a saúde humana, mas o excesso pode levar à fluorose dentária e óssea, representando uma ameaça potencial para os ecossistemas. Através de uma estratégia de regulação da água interfacial, a equipa de investigação otimizou a estrutura superficial do material MOF, preparando um material com uma proporção específica de facetas cristalinas, o que aumentou significativamente a sua capacidade de adsorção de iões de flúor. Os resultados relacionados foram publicados no periódico académico "Separation and Purification Technology" com o título “Facet-specific adsorption of fluoride on (100) and (101) surfaces of MIL-88 A(Fe) regulated by interfacial H₂O”.
Para resolver ainda mais a limitação da separação entre as etapas de remoção e deteção, a equipa adotou uma estratégia de funcionalização sinérgica de clusters bimetálicos e ligantes, construindo um material MOF bimetálico baseado em lantânio/ferro (La₁/Fe₂-MOF-NH₂). Este material não só captura eficientemente os iões de flúor, como também gera um sinal de fluorescência visível, permitindo a deteção visualizável em tempo real dos iões de flúor. Os testes mostraram que a capacidade máxima de adsorção do material para iões de flúor atinge 108,34 mg/g, com uma faixa de deteção por fluorescência que cobre de 0 a 1,52 mg/L. Com base neste material, a equipa construiu um dispositivo visualizável para remoção de flúor. Os resultados relacionados foram publicados no "Journal of Chemical Engineering".
Kong Lingtao afirmou: "Esta série de investigações não só aprofunda a compreensão do design e funcionalização de MOFs, como também promove a aplicação de materiais baseados em MOF no tratamento real de água, fornecendo novas soluções para a recuperação de água contaminada por fluoretos." Este trabalho recebeu o apoio de projetos como o Fundo Nacional de Ciências Naturais da China e o Plano de Inovação Científica e Tecnológica de Anhui. A equipa de investigação teve como primeiros autores a estudante de mestrado Sun Rui e a doutoranda Wei Jian do Instituto de Física do Estado Sólido, com os investigadores Kong Lingtao e He Junyong como autores correspondentes.
Detalhes da publicação: Autores: Jian Wei et al., Título: "Dual-functional La/Fe-MOFs-NH₂ for real-time visualizable removal of fluoride in dynamic environments", Publicado em: "Journal of Chemical Engineering" (2026). Autores: Rui Sun et al., Título: "Facet-specific adsorption of fluoride on (100) and (101) surfaces of MIL-88 A(Fe) regulated by interfacial H₂O", Publicado em: "Separation and Purification Technology" (2026). Informação do periódico: Journal of Chemical Engineering
